JPH1161895A - 空気膜構造物を用いた水分捕集方法と水分捕集装置 - Google Patents

空気膜構造物を用いた水分捕集方法と水分捕集装置

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JPH1161895A
JPH1161895A JP9229377A JP22937797A JPH1161895A JP H1161895 A JPH1161895 A JP H1161895A JP 9229377 A JP9229377 A JP 9229377A JP 22937797 A JP22937797 A JP 22937797A JP H1161895 A JPH1161895 A JP H1161895A
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JP
Japan
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air
water
film structure
moisture
air film
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Pending
Application number
JP9229377A
Other languages
English (en)
Inventor
Ryutaro Nomura
龍太郎 能村
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Taiyo Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Taiyo Kogyo Co Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/152Water filtration

Landscapes

  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的簡易な手段により灌漑や飲料水等とし
て利用できる十分な水の確保を可能とし、砂漠等の乾燥
地域の緑化や砂漠化の抑制等に寄与することを課題とす
る。 【解決手段】 空気膜構造物1に導入されたエア中の水
分をその内壁面3で結露させて、結露した水分を捕集す
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば砂漠等のよ
うな降水量が少なくて植生が見られないような地域に於
いて、灌漑,飲料水,工業用水等の利用の便に供すべく
空気中の水分を良好に捕集することのできる捕集方法と
水分捕集装置に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
降水減少等の自然的作用や、過放牧による植生破壊,灌
木の燃料化等に基づく人為的作用により土地が痩せ、つ
いには不毛の地とかしてしまう所謂砂漠化という現象が
大きな環境問題の一つとなっており、地球の陸地の四分
の一に当たる3600万km2 で砂漠化が進行している。
【0003】このために、世界の人口の六分の一がその
影響を受けていると言われており、将来地球が更に温暖
化した場合には、多くの土地で現在より乾燥が進むもの
と予測されている。
【0004】ところで、砂漠は不毛の荒地であると言っ
ても、土壌それ自身は寧ろ肥えている場合が多く、水さ
え十分に確保できれば人が居住し、土地から生産を上げ
ることも可能であるが、かかる水の確保は容易なもので
はなく、現在その対策の歩みは遅々としており、実用的
な解決手段の早期開発の要請が非常に強まっている。
【0005】それ故に、本発明はかかる状況に鑑みて上
記課題を解決するためになされたものであり、比較的簡
易な手段により灌漑や飲料水等として利用できる十分な
水の確保を可能とし、砂漠等の乾燥地域の緑化や砂漠化
の抑制等に寄与することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】即ち、上記課題を解決す
るために本発明が採った手段は、空気膜構造物1に導入
された空気中の水分をその内壁面3に結露させて、結露
した水分を捕集する点にある。
【0007】また、本発明に係る水分捕集装置の特徴
は、外気の導入により形状が維持され且つ導入された空
気中の水分が内壁面3に結露可能な空気膜構造物1と、
該空気膜構造物1に空気を導入する送風機10とからなる
点にある。
【0008】而して、この種の空気膜構造物1を完全な
気密構造とすることは困難であり、内部空気の一部は外
部に漏洩してしまうため、空気膜構造物1には送風機10
により常時外気が導入されることになるが、空気膜構造
物1の内部空気中の水分が結露して空気膜構造物1の内
壁面3に付着することとなり、かかる水分が捕集され
る。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る水分捕集装置
の一実施形態について、図面に従って説明する。
【0010】図1に於いて、1は空気の導入によりドー
ム形状が維持される空気膜構造物を示し、適当な強度,
耐候性,気密性及び溌水性を有すると共に、日射光のう
ち可視光が透過可能で、且つ赤外線等の熱線を遮断可能
な所謂選択透過性を備えた素材、例えば透明フッ素樹脂
フィルム等の膜材からなる。
【0011】尚、空気膜構造物1の内壁面3には、より
溌水性に優れたシート材や金属箔を別途貼設したり、或
いはその表面積を確保し、且つ結露した水分の流下を促
進するために下向きの断面波形状に内壁面3を形成して
もよい。
【0012】2は空気膜構造物1の内壁面3から吊下し
た吊下体を示し、例えば紐状体,帯状体,ネット等から
なり、その表面には金属箔(図示せず)が貼設されてい
るが、かかる吊下体2はリボン状の金属薄片や、図2の
ように空気膜構造物1内に張設した内膜15で構成するこ
とも可能である。
【0013】4は吊下体2の下方位置に配された集水手
段としての水滴受で、該水滴受4により集水された水は
送水管5を介して貯水槽6に貯水される。
【0014】尚、空気膜構造物1の内壁面3に沿って流
下する水分を集水すべく、該内壁面3に沿ってガター等
を設けても構わない。
【0015】7は海水を比較的簡単に取水できるような
場合、例えば空気膜構造物1が海岸付近に設置されるよ
うな場合に、その設置面8に設けられて海水が貯留され
る貯留槽を示し、海水が減少すると補給されるように構
成されている。
【0016】9は空気膜構造物1に空気を導入するため
の送風機10を備えた導入経路で、送風機10により吸気さ
れた地表付近の外部空気は導入経路9を介して所定圧力
で前記空気膜構造物1に導入される。
【0017】11は空気膜構造物1の内部空気を排気する
ための排気経路を示し、該排気経路11には排気空気を冷
却可能な冷却機12が設けられている。
【0018】13は導入経路9及び排気経路11に組込まれ
た水分交換機で、排気経路11を流通する水分は水分交換
機13に内蔵された水分交換フィルタ14を介して導入経路
9側に供給されるように構成されている。
【0019】このような、導入経路9,冷却機10,排気
経路11及び水分交換機13により本実施形態の結露発生手
段が構成される。
【0020】本実施形態は以上のような特定事項からな
り、次にかかる水分捕集装置を砂漠に設置して水分を捕
集する場合について説明する。
【0021】先ず、送風機10を始動させるのであるが、
かかる送風機10は常時運転され、日中は地表付近の高温
となった外気を吸気する一方、夜間は地表付近の低温と
なった外気を吸気して、導入経路9を介して空気膜構造
物1に導入されるが、その内部空気の一部は排気経路11
を介して外部に排気される。
【0022】而して、日中に於ける空気膜構造物1の室
温は、その選択透過性による可視光によって外気温より
も更に高温となるため、導入経路9から導入される空気
中の水分は非常に蒸発し易く、その結果内部空気は多量
の水分を含むことになる。この場合、貯留槽7の海水及
び設置面8の地中の地下水も空気膜構造物1内で蒸発す
るため、内部空気中の水分量は更に増大する。
【0023】そして、かかる内部空気は排気経路11を介
して排気された後、冷却機12により冷却されて排気空気
は一部液化した水と共に水分交換機13に送給され、その
水分交換フィルタ14により水分は導入経路9に供給され
る一方、空気は水分を大幅に失い、乾燥して排気経路11
から外部に排出される。
【0024】また、導入経路9に供給された水分は、該
導入経路9を流通する高温の空気と合流して蒸発しなが
ら空気膜構造物1に導入されることになる。
【0025】このような水分捕集装置の連続運転によ
り、内部空気中の飽和水蒸気は空気膜構造物1の内壁面
3や、吊下体2等の表面に結露して付着することにな
り、結露した水分は水滴受4上に落下して送水管5を介
して貯水槽6に貯水される。
【0026】そして、夜間に於いては、外気温の低下に
よる空気膜構造物1内の温度降下と、低温となった外気
空気の空気膜構造物1内への導入によって、内部空気中
の飽和水蒸気量を超える多量の水分が空気膜構造物1の
内壁面2及び吊下体3等に結露して付着することとな
り、この結露した水分は上述したと同様にして貯水槽6
に貯水されるのである。
【0027】特に、空気膜構造物1の内壁面3及び吊下
体3の表面に金属箔を貼設すると、金属では合成樹脂よ
り結露し易いので、結露の発生が大幅に促進されるとい
う利点がある。
【0028】この場合に於いても、冷却機12及び水分交
換機13は連続運転されているので、低温の外気からの結
露の発生及び捕集の便に大いに供することとなる。
【0029】而して、空気膜構造物1による比較的大き
な密閉空間によって、結露付着面積を十分に確保できる
ため、多量の水を簡易に捕集することが可能となる。
【0030】そして、このようにして貯水された水は、
外部で灌漑,飲料水,工業用水等として使用される他、
かかる多量の水の確保により空気膜構造物1内に樹木を
植林することも実現可能となって、植林により樹木が森
林の機能を発揮するに至った後は、空気膜構造物1を撤
去すればよい。このように、本実施形態に係る水分捕集
方法及び水分捕集装置は、砂漠等の乾燥地域の緑化や砂
漠化の抑制に大いに寄与し得るのである。
【0031】尚、空気膜構造物1の具体的な形状は上記
実施形態に限定されるのではなく、例えば空気膜構造物
1を裾広がり形状として設置面積を拡大すると、地中の
地下水から蒸発する水分をより多く捕集できる利点があ
る。
【0032】また、上記実施形態に於いては、空気膜構
造物1の内壁面3や吊下体2の表面に金属箔を貼設する
という結露発生手段、及び導入経路9,冷却機10,排気
経路11及び水分交換機13からなる結露発生手段等の複数
の結露発生手段を採用したために、結露の発生が促進さ
れるという効果を得たが、本発明は決してこれに限定さ
れるものではない。
【0033】例えば、金属箔が貼設されない吊下体2の
みにより結露発生手段を構成したり、空気膜構造物1や
吊下体2を、合成樹脂に金属短繊維を混入して形成した
り、或いは送風機10により単に大気中の空気よりも高湿
度の空気を空気膜構造物1内に導入して、これを結露発
生手段としても構わないが、本発明に係る水分捕集方法
及び水分捕集装置にあっては、このような結露発生手段
を必ずしも使用する必要はなく、空気膜構造物1の内壁
面3に結露した水分を捕集すればよい。
【0034】また、吊下体2を空気膜構造物1に設ける
場合は、例えば図2のように内膜15を設けて、これを吊
下体2としてもよく、その他別途テントを空気膜構造物
1内に設営すれば結露付着面積を確保することができ
る。
【0035】更に、空気膜構造物1の外壁面を利用して
外部の雨水等を捕集することも可能であり、この場合は
例えば空気膜構造物1の内壁面3にアンカーを吊下して
窪みを空気膜構造物1の天面に形成し、窪みに溜まった
雨水等をドレーン等により集水すればよく、これにより
雨水等の有効利用が図れて、砂漠等の乾燥地域の緑化等
の便に供し得ることとなる。
【0036】また、この種の空気膜構造物1としては上
記実施形態の一重膜形式の他、二重膜形式やチューブ形
式等が存在するが、本発明は何れの形式の空気膜構造物
1に対しても幅広く適用することができる。
【0037】その他、集水手段やその他の各部の具体的
な特定事項も本発明の意図する範囲内に於いて任意に設
計変更自在である。
【0038】
【発明の効果】叙上のように、本発明は比較的大きな密
閉空間を確保できる空気膜構造物を使用して、かかる密
閉空間で水分を結露を発生せしめ、これを集水するもの
であるために、多量の水分を安定して捕集することが可
能となり、よって砂漠等の乾燥地域の緑化や砂漠化の抑
制に大いに供し得るという格別の効果を得るに至った。
【0039】また、請求項3や請求項6の如く空気膜構
造物に高湿度の空気を導入したり、請求項5乃至請求項
13の如き結露発生手段を採用することにより、空気膜構
造物内での結露発生が一層促進されて、多量の水を捕集
できるという効果を奏する。
【0040】更に、請求項4乃至請求項13に係る水分捕
集装置は、比較的な簡易な構成からなるために、安価で
且つ容易にその製作が容易に行えるという実用的な効果
を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る水分捕集装置の一実施形態を示す
概略説明図。
【図2】他の実施形態を示す空気膜構造物の概略説明
図。
【符号の説明】
1…空気膜構造物 2…吊下体 4…水滴受 9…導入経路 10…送風機 11…排気経路 12…冷却機 13…水分交換機

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 空気膜構造物(1) に導入された空気中の
    水分をその内壁面(3)で結露させて、結露した水分を捕
    集することを特徴とする空気膜構造物を用いた水分捕集
    方法。
  2. 【請求項2】 前記空気中の水分を結露発生手段により
    結露させる請求項1記載の空気膜構造物を用いた水分捕
    集方法。
  3. 【請求項3】 前記結露発生手段が、空気膜構造物(1)
    に大気中の空気よりも高湿度の空気を導入する手段であ
    る請求項2記載の空気膜構造物を用いた水分捕集方法。
  4. 【請求項4】 外気の導入により形状が維持され且つ導
    入された空気中の水分が内壁面(3) に結露可能な空気膜
    構造物(1) と、該空気膜構造物(1) に空気を導入する送
    風機(10)とからなる水分捕集装置。
  5. 【請求項5】 前記空気膜構造物(1) に導入された空気
    中の水分を結露させる結露発生手段が設けられてなる請
    求項4記載の水分捕集装置。
  6. 【請求項6】 前記結露発生手段が、空気膜構造物(1)
    に大気中の空気よりも高湿度の空気を導入する手段であ
    る請求項5記載の水分捕集装置。
  7. 【請求項7】 前記結露発生手段が、空気膜構造物(1)
    の内壁面(3) に吊下された吊下体(2) である請求項5記
    載の水分捕集装置。
  8. 【請求項8】 前記結露発生手段が、空気膜構造物(1)
    の内壁面(3) 又は/及び該内壁面(3) に吊下された吊下
    体(2) の表面に貼設された金属箔である請求項5記載の
    水分捕集装置。
  9. 【請求項9】 前記吊下体(2) が膜材又はネットにより
    構成されてなる請求項7又は8記載の水分捕集装置。
  10. 【請求項10】 前記結露発生手段が、空気膜構造物
    (1) の内周面(3) 又は/及び吊下体(2) に含有せしめた
    金属繊維からなる請求項5記載の水分捕集装置。
  11. 【請求項11】 前記送風機(10)が空気膜構造物(1) に
    外気を導入する導入経路(9) に設けられると共に、結露
    発生手段が、空気膜構造物(1) 内の空気を外部に排気す
    る排気経路(11)に設けられた冷却機(12)と、該冷却機(1
    2)により液化された水分を前記導入経路(9) に供給すべ
    く該導入経路(9) 及び前記排気経路(11)に設けられた水
    分交換機(13)とからなる請求項5記載の水分捕集装置。
  12. 【請求項12】 前記結露した水分を集水する集水手段
    が設けられてなる請求項4乃至11の何れかに記載の水分
    捕集装置。
  13. 【請求項13】 前記集水手段が、空気膜構造物(1) 内
    に配された水滴受(4)である請求項12記載の水分捕集装
    置。
JP9229377A 1997-08-26 1997-08-26 空気膜構造物を用いた水分捕集方法と水分捕集装置 Pending JPH1161895A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102561457A (zh) * 2012-03-22 2012-07-11 秦世昌 棚取旱地水
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KR20200071281A (ko) * 2018-12-11 2020-06-19 대한민국(농촌진흥청장) 온실 과습 예방 장치

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